Edexcel 物理
Edexcel IAL Physics U6 Concept Map
26 个知识节点 · U6
1. Instrument choice (6.3)
Range & Resolution of Instruments（量程与分辨率 · 6.3）
📖 Definition规划题要求选择最合适的仪器：量程需覆盖待测量最大可能值；分辨率（最小刻度/感量）应使读数对所要检验的差值有意义。题中常给物体尺寸或电路量程暗示。
🔑 KeyPearson 6.3：apparatus details may include range and resolution and relevant dimensions（如摆线长度）。
WPH16 ER：游标卡尺 vs 螺旋测微器与缝宽/厚度是否匹配是高频失分点。
🎯 Exam focus一句写 instrument + 一句写 why not 另一种（量程太小/分辨率不足/接触方式不当）。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 估数量级。
Step 2 \rightarrow 选量程覆盖 + 分辨率足够。
Step 3 \rightarrow 与题图尺寸交叉验证。
Edexcel WPH16/01 Jan 2022 ER style
Explain why vernier calipers rather than a micrometer suit measuring the width of a slot in a metal plate.
缝宽接近或超过 micrometer 砧开口/量程不适；卡尺两颚平面测外宽更合适（依题图尺寸叙述）。
[B1] suitable instrument。
[B1] range / jaw / context reason。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024 (planning)
State appropriate resolution for a voltmeter measuring e.m.f. of order 1.5\,V with readings to 0.01\,V.
选分辨率达题给精度（如 0.01\,V）且量程略大于最大读数，避免过量程损失可读分度。
[B1] resolution matches precision required。
[B1] range not grossly large。
Vernier vs Micrometer in Context（游标卡尺与螺旋测微：情境选择）
📖 Definition螺旋测微：小厚度、圆柱直径、球径等点接触高精度。游标卡尺：外径/内径/深度、较长距离、板槽宽度等。两者均需垂直视线减视差。
🔑 KeyER：会操作 ≠ 会解释 why the technique reduces error。
🎯 Exam focusexplain 题写 mechanism：视差 / 接触变形 / 零误差检查。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 判定几何量类型。
Step 2 \rightarrow 选仪器 + 读数位置示意语言。
Step 3 \rightarrow 一句 error reduced。
Edexcel WPH16/01 Jun 2021 MS style (density)
Explain measuring technique for length and width of a slotted mass using appropriate instruments.
外尺寸用卡尺/尺；窄槽宽用卡尺外量爪；说明垂直于刻度读数以减视差（MS IC 链）。
[B1] correct instrument for each dimension。
[B1] technique + reason。
Edexcel WPH16/01 Jan 2025 (micrometer)
Why clamp micrometer gently on a wire diameter measurement?
防止形变导致直径读数偏小；均匀接触（定性）。
[B1] avoid deformation。
[B1] repeatable gentle contact。
2. Calibration, measuring & diagram (6.3)
Calibration & Zero Error（校准与零点 · 6.3）
📖 Definition6.3 明确要求讨论 calibration，例如测量前仪表是否指零、是否需要调零钮、或用已知标准源校验刻度。
🔑 Key与 U3 一致：systematic error 常可通过 zero correction 或重新校准减轻。
🎯 Exam focus若题给表存在整体偏移，可提议 subtract offset 或重调零再测。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 识别零点是否偏离。
Step 2 \rightarrow 写操作：调零 / 记录零点读数后相减。
Step 3 \rightarrow 说明对后续数据的影响。
Edexcel WPH16/01 Oct 2025
Describe how to check that an ammeter reads zero before use in a circuit experiment.
断开电路或短路校零档（依仪表类型）；记录零点偏移并在读数中修正。
[B1] check zero。
[B1] correction / recalibrate idea。
Edexcel WPH16/01 May 2024
Suggest why calibration of a force sensor improves trust in small forces.
小力区间零点漂移占比较大 \rightarrow 校准可减系统误差（定性）。
[B1] systematic / zero drift。
[B1] improves small readings。
Measure IV, DV & Technique + Why（自变量、因变量与测量方法 · 6.3）
📖 Definition6.3：describe how to measure relevant variables with the most appropriate instrument and techniques。高分需写 why 该技巧减小误差或提高分辨率。
🔑 Key区分 IV / DV / control；电路题写 meter 接法（并联 V、串联 A）及保护电阻等依题。
🎯 Exam focusexplain 至少两条：仪器选择 + 操作技巧（视差、反应时间、同步触发等）。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 列 IV、DV、控制量。
Step 2 \rightarrow 每量：仪器 + 读数步骤。
Step 3 \rightarrow 每条配一句物理原因。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024
Describe how to measure the period of oscillation of a mass–spring system using a stopwatch.
在平衡位置放标记；多次全振动计时除以次数；说明减人反应误差（MS 常见链）。
[B1] fiducial / marker at equilibrium。
[B1] multiple cycles / divide by n。
[B1] reduces random timing error。
Edexcel WPH16/01 Jan 2024
How to measure p.d. across a resistor without loading the circuit excessively?
伏特表并联在电阻两端；选高内阻电压表以减小分流（依题数据）。
[B1] parallel connection。
[B1] high resistance voltmeter idea。
Labelled Diagram of Apparatus / Circuit（装置与电路示意图 · 6.3）
📖 Definition6.3 规划题常要求画出示意图或电路图：标出主要仪器、测量位置、IV 的调节方式；电路须明确伏特表并联在待测元件、安培表串联于回路，并含电源、开关及题设保护元件。
🔑 KeyER：漏标电表接法或光路顺序会导致后续 “如何测 DV” 与装置脱节；先用铅笔轻描再加重。
🎯 Exam focus光学题按光路从左到右；力学题标固定支承、可动物体与传感器相对位置；电路题每个分支只保留必要符号。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 列必须出现的元件（电源、传感器、尺、计时器）。
Step 2 \rightarrow 直尺连线 + 直角/平行符号表示几何关系。
Step 3 \rightarrow 每条关键连线旁注明所测物理量或信号。
Edexcel WPH16/01 planning style
Draw a labelled circuit to determine the resistance of a filament lamp using an ammeter and a voltmeter.
安培表与灯串联；伏特表仅并联在灯两端；电源与开关接入干路；符号规范。
[B1] ammeter in series with lamp。
[B1] voltmeter in parallel with lamp。
[B1] complete circuit + labels。
Edexcel WPH16/01 planning style
On your air-track diagram, show where to mount a light gate to reduce timing uncertainty.
标在挡光片每次必经过的固定位置（门架/轨端），使挡光顺序切割光束。
[B1] correct relative position。
[B1] linked to repeatable interrupt。
3. Fair test & protocol (6.3)
Control Variables & Fair Test（控制变量与公平实验 · 6.3）
📖 Definition6.3：identify and state how to control all other relevant variables。公平实验 = 仅改变 IV，其余影响 DV 的量保持恒定或监测。
🔑 Key与 U5 热学/气体题同源：温度、质量、湿度、初速等常作控制量。
🎯 Exam focus写 “keep … constant” 时指明如何保持（水浴、同一批材料、同一释放高度等）。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 脑图列出所有可能影响 DV 的量。
Step 2 \rightarrow 标 IV、DV、控制量。
Step 3 \rightarrow 每控制量一句措施。
Edexcel WPH16/01 May 2025
State two quantities that should be kept constant when investigating how the period of a simple pendulum depends on length.
小角振幅；摆球质量/尺寸；同一地点 g；避免锥摆等（任选两项 + 控制方法）。
[B1] first control + method。
[B1] second control + method。
Edexcel WPH16/01 Oct 2025
How to ensure fair comparison of count rates when comparing two gamma sources?
固定几何（源–探测器距离、准直）、相同计数时间、减本底（MS 思路）。
[B1] geometry fixed。
[B1] same counting time / background。
Repeats, Safety & How Data Are Used（重复、安全与数据用途 · 6.3）
📖 Definition6.3：讨论是否repeat readings；识别健康与安全及应对；讨论数据将如何使用（作图类型、求梯度/截距、与模型比较）。
🔑 KeyER：用分数判断要写几条独立点；safety 写 hazard + control（护目镜、限流、夹具等）。
🎯 Exam focus“How data used” 必须落到 graph / calculation / comparison 之一以上。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow repeats：减随机误差 / 求半极差。
Step 2 \rightarrow safety：hazard + mitigation。
Step 3 \rightarrow data：plot y vs x / log 化 / 求 k。
Edexcel WPH16/01 Jan 2026
Discuss whether repeat readings are appropriate in a collision timing experiment.
是：减随机误差；否：若事件不可逆且装置难复位——按题境取舍并解释。
[B1] judgement + reason。
[B1] link to random error / practicality。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024
Identify one safety issue when using a high-voltage supply with a discharge tube and how to reduce risk.
电击风险 \rightarrow 限流/绝缘手套/断电后接线/单手操作等（合理即可）。
[B1] hazard identified。
[B1] control measure。
4. Improvements (6.4)
Markers, Set Squares & Timing Aids（标记、三角板与计时辅助 · 6.4）
📖 Definition6.4 示例：用三角板垂直测圆柱直径；在轨道上放标记减计时视差；用光电门替代人工秒表等。
🔑 KeyER：简单装置即可练——不必昂贵仪器。
🎯 Exam focus写 “additional apparatus” 时说明装在哪、测什么。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 指出现有误差来源。
Step 2 \rightarrow 提议装置 + 位置。
Step 3 \rightarrow 一句预期改进效果。
Edexcel WPH16/01 Jan 2022 ER
Suggest use of set squares when measuring diameter of a vertical cylinder.
使尺与圆柱轴线垂直，避免斜视直径偏大/偏小。
[B1] perpendicular / square。
[B1] reduces parallax / alignment error。
Edexcel WPH16/01 May 2024
Why place a timing marker on the bench for a glider experiment?
明确同一空间位置触发计时，减判定位置不一致（MS 常见）。
[B1] consistent position。
[B1] reduces timing uncertainty。
Range, Intervals & Number of Readings（测量范围与取点间隔 · 6.4）
📖 Definition6.4：comment on range of measurements and number of readings。IV 应覆盖足够宽且点分布合理，以便看出趋势或线性区。
🔑 Key与作图评分联动：点太密在某一端会导致比例尺难以选取。
🎯 Exam focus改进题常用：扩大 IV 范围 / 中间加密测点 / 去掉饱和区。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 评价当前范围是否覆盖线性区。
Step 2 \rightarrow 提议更多不同 IV 值。
Step 3 \rightarrow 说明对梯度/模型检验的好处。
Edexcel WPH16/01 Oct 2025
Comment on a table where all resistance values lie between 9.8\,\Omega and 10.2\,\Omega.
范围过窄 \rightarrow 相对不确定度大/难以分辨依赖关系；建议扩大 R 或改变电路参数。
[B1] narrow range identified。
[B1] improvement suggestion。
Edexcel WPH16/01 Jan 2025
Why take more readings at smaller intervals near resonance?
共振峰附近曲率大 \rightarrow 加密点才能描峰形/求准确 f_0。
[B1] peak shape / curvature。
[B1] improve f_0 estimate。
5. Tables: SF, units, outliers (6.4)
Significant Figures & Units in Tables（有效数字与单位 · 6.4–6.5）
📖 Definition6.4 可要求找出并修正表中错误 SF 或单位。6.5：计算中 SF 应与测量一致；中间步多保留一位，末步四舍五入。
🔑 KeyER：导出量 SF 不得多于原始测量；% 不确定度通常比测量少一位 SF。
🎯 Exam focus表格题逐列检查：数量纲、前缀、时间单位 s vs ms。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 找最不精确输入。
Step 2 \rightarrow 结果 SF 对齐。
Step 3 \rightarrow 单位 SI 或题要求一致。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024
Identify inconsistent significant figures in a column of calculated velocities.
与位移/时间列精度对齐；修正为最少 SF 一致或按题规则。
[M1] identify mismatch。
[A1] corrected values。
Edexcel WPH16/01 May 2025
Convert a column recorded in cm to m with correct SF.
0.\ldots m 写法保持有效数字；禁止无故变精度。
[M1] conversion factor。
[A1] SF preserved。
Outliers & Points Off the Line（离群与图线不符点 · 6.4）
📖 Definition6.4：识别与其他读数不一致的点，或明显偏离拟合线的点。需讨论是否测量失误、是否应重测或保留并解释。
🔑 Key不要盲目删点：先检查读数/单位/计算错误。
🎯 Exam focus若 MS 允许 ecf：说明若包含该点梯度如何变。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 检查计算链/单位。
Step 2 \rightarrow 若仍异常，提议重测。
Step 3 \rightarrow 讨论对梯度影响。
Edexcel WPH16/01 Jan 2024
One point on a V–I graph lies far from the line through others. What should the student do?
检查接线/接触电阻/读数时刻；重测该点；若确认错误可剔除并说明理由。
[B1] check experimental mistake。
[B1] repeat / justify discard。
Edexcel WPH16/01 Oct 2025
How can an inconsistent time measurement in three trials be treated?
对比三次；若明显偏离取中位数或重测；报告不确定度用半极差（依 MS）。
[B1] identify outlier。
[B1] repeat / median / range method。
6. Graphs: axes & scales (6.5)
Graph Axes: Quantity + Unit（坐标轴物理量与单位 · 6.5）
📖 Definition6.5 / MS：轴须标物理量与单位；因变量常画在纵轴（依题习惯检查）。对数轴写 \ln x 或 \log_{10} x 并带单位若适用。
🔑 KeyMS 常见独立分：两轴都正确才算 axes mark。
🎯 Exam focus写 \propto 关系前先确保轴变量与线性化一致。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 写清 x 为 IV 或经变换的 IV。
Step 2 \rightarrow 轴题：quantity (unit)。
Step 3 \rightarrow 检查原点是否必须从 0 开始（以比例与趋势为准）。
Edexcel WPH16/01 Jan 2026
State what must be written on each axis of a graph for full credit.
物理量符号 + 单位；若对数轴则写 \ln T 等并保证数据变换一致。
[B1] quantity + unit on both axes。
Edexcel WPH16/01 May 2024
Why plot dependent variable on the y-axis in a WPH16 experiment?
惯例：y 为因变量便于与模型 y=f(x) 对照求梯度（依题可接受 converse if stated）。
[B1] convention / dependent on y。
Sensible Scales: 1, 2, 5 & Half Grid（比例尺 · 6.5 + ER）
📖 DefinitionER：比例取 1、2、5 及其十进制倍；点应占格约 一半以上； awkward 的 3、4、7 倍应避免；必要时横置坐标纸。
🔑 Key不必强行用满整页若导致比例别扭——sensible 优先。
🎯 Exam focus若所有点挤在 1 cm 内 → 扩大垂直比例或换变量。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 算数据 span。
Step 2 \rightarrow 选 1-2-5 步长使点分布 > 半轴。
Step 3 \rightarrow 预留外推空间若题需要。
Edexcel WPH16/01 Jan 2022 ER
Why is a scale of 3 squares per volt considered awkward?
3 非 1-2-5 系列 → 读数内插困难、易误读。
[B1] awkward scale identified。
[B1] difficulty reading / plotting。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024
Choose a better scale for T^2 values from 0.8 to 4.2\,s^2.
例如每格 0.5\,s^2 或 1\,s^2（2 或 5 的倍数系）并覆盖全范围。
[B1] 1-2-5 style step。
[B1] uses > half axis。
Plotting Points & Best-Fit Line（描点与拟合线 · 6.5 + MS）
📖 DefinitionMS：用细小十字或 + 描点，精度约 \pm1\,\mathrm{mm}；拟合线为细连续最佳拟合，不要只连首尾点。
🔑 Key若有明显系统弯曲，先检查是否应 log 化而非硬直线。
🎯 Exam focus离拟合线 2 mm 规则（MS 对 plot mark 的容差）复习时了解即可。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 精确描点。
Step 2 \rightarrow 平衡上下离差画线。
Step 3 \rightarrow 异常点单独讨论。
Edexcel WPH16/01 Jun 2021 MS (graphs)
Why is a best-fit line preferred to joining first and last data points?
最佳拟合考虑全体散点随机误差；首尾连线忽略中间趋势。
[B1] accounts for all points。
[B1] reduces effect of random errors。
Edexcel WPH16/01 May 2025
Describe how to plot points clearly on a crowded grid.
细铅笔画小十字；若重叠轻微错开记录仍标真实值；保持点大小一致。
[B1] neat crosses。
[B1] precision within 1 mm idea。
7. Gradient, logs & proportionality (6.5)
Large Triangle for Gradient & Intercept（大三角形求斜率与截距 · 6.5）
📖 Definition6.5：用大三角形在拟合线上取点求梯度 \Delta y/\Delta x；截距可由延长线读或 y=mx+c 代入（直线模型）。
🔑 KeyER：在图上标三角形顶点坐标可减少抄错。
🎯 Exam focusshow that 题必须写完整代入，不可 bald answer。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 在线上选两点尽量远。
Step 2 \rightarrow 读坐标（带单位）。
Step 3 \rightarrow m=\Delta y/\Delta x + 单位分析。
Edexcel WPH16/01 Oct 2025
Determine a spring constant from the gradient of a force–extension graph.
k=\Delta F/\Delta x 从大三角形读 \Delta F,\Delta x（ecf 线）。
[M1] large triangle。
[M1] correct read-offs。
[A1] k value + unit。
Edexcel WPH16/01 Jan 2025
Use intercept on a \ln V–t graph to find initial voltage in an exponential decay model.
\ln V=\ln V_0 - t/\tau \Rightarrow 截距 = \ln V_0 \Rightarrow V_0=e^{\text{intercept}}（ecf）。
[M1] intercept read。
[M1] antilog / relation。
[A1] V_0 value。
Log / Ln Graphs & Power Laws（对数图与幂律 · 6.5 + Unit 6 spec example）
📖 Definition规范要求掌握 log graphs 定两变量关系；示例：定温下 p 与 V 作合适 log–log 得指数关系。常见线性化：y=kx^n \Rightarrow \log y=n\log x+\log k。
🔑 KeyWPH16 MS 常见：\log T 与 \log M 斜率 1/2 对应 T\propto M^{1/2} 等链（共振/弹簧系统题境）。
🎯 Exam focuslog 表 SF 与 MS 一致（常为 2–3 d.p.）；注意 \log 底在题中说明。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 线性化式子写清。
Step 2 \rightarrow 作图求斜率、截距。
Step 3 \rightarrow 反解常数并检验单位。
Edexcel WPH16/01 Jun 2021 MS (log T, log M)
Given T\propto M^{1/2}, explain the expected gradient on a \log T vs \log M graph.
\log T=\frac{1}{2}\log M+\text{const} \Rightarrow gradient =0.5（MS 思路）。
[M1] log-linear form。
[A1] gradient identified。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024
How would you plot data to test p\propto V^{-1} for a gas at constant temperature?
\log p vs \log V 期望斜率 -1；或 p vs 1/V 直线（与 spec 例一致）。
[B1] correct graph choice。
[B1] expected gradient / linearity。
Proportionality & Constant \(k\) from a Graph（比例关系与比例常数 · 6.5）
📖 Definition6.5：若模型为 y=kx（过原点），则梯度常即比例常数 k（注意单位）；若最佳线为 y=mx+c 且理论要求过原点，应讨论截距是否在 \Delta c 内再判断是否支持 y\propto x。
🔑 Key与 worst-line / \Delta m 联动：报告 k 时必须带上由图线得到的不确定度或范围，再与理论值比较。
🎯 Exam focus“within experimental uncertainty” 一句常占独立分：比较 k_{\mathrm{exp}} 与 k_{\mathrm{theory}} 或比较截距是否显著偏离零。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 由题写出期望代数形式 y vs x。
Step 2 \rightarrow 从 best-fit 读 m,c（大三角形）。
Step 3 \rightarrow 用 \Delta m,\Delta c 或 %u 判断是否支持比例模型。
Edexcel WPH16/01 style
The graph of F against x is a straight line through the origin. State the relationship and the value of the constant of proportionality.
F\propto x 或 F=kx；k 等于梯度（带单位，如 N\,m^{-1}）。
[B1] correct proportionality statement。
[B1] k from gradient + unit。
Edexcel WPH16/01 style
The y-intercept is small but not zero. Does this necessarily disprove y\propto x?
不一定；需与截距不确定度 \Delta c 比较，若 |c|<\Delta c 仍可认为在误差内过原点。
[B1] compare to uncertainty。
[B1] justified conclusion。
8. Uncertainty: absolute, % & graph (6.5 + App.10)
½ Resolution & Half-Range（单次与多次读数不确定度 · 6.5 + App.10）
📖 Definition6.5：单次读数 % 不确定度常用 半最小分度 与测量值比。多次独立读数：用半极差（max–min)/2 作为不确定度估计。
🔑 Key与 MS “half resolution / half range” 措辞对齐。
🎯 Exam focus秒表、长度、电表分度先定 \Delta x 再算 %。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 判单次还是多次。
Step 2 \rightarrow 选 \frac{1}{2} 分度或 \frac{1}{2}(\max-\min)。
Step 3 \rightarrow \%=\Delta x/x\times100\%。
Edexcel WPH16/01 Jan 2024
Estimate percentage uncertainty in a single length reading of 24.5\,\mathrm{cm} using a ruler with 1\,\mathrm{mm} divisions.
\Delta x=0.5\,\mathrm{mm} \rightarrow \%=0.5/245\times100\%（ecf）。
[M1] half resolution。
[A1] % value。
Edexcel WPH16/01 May 2025
Three timing readings: 1.24,1.31,1.27\,s. Find uncertainty as half-range.
range =0.07\,s \rightarrow half-range =0.035\,s。
[M1] max–min。
[A1] half-range value。
Absolute Uncertainty for Sums & Differences（和与差的绝对不确定度 · App.10）
📖 Definition除百分不确定度外，规范要求掌握绝对不确定度的合成：若 z=x\pm y 且误差独立，MS 常采用保守估计 \Delta z\approx \Delta x+\Delta y。适用于长度差、时间差、叠加量等。
🔑 Key先审题问的是 absolute 还是 %：乘除链多用 % 相加；加减链多用绝对和。
🎯 Exam focus折射率、声速等题型若出现 (t-x) 或 (L_2-L_1)，注意 \Delta 常按各输入绝对不确定度相加（ecf 依卷面）。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 各输入 \Delta（半分度或半极差）。
Step 2 \rightarrow 由关系式选 sum / % 规则。
Step 3 \rightarrow 末值与不确定度 SF 一致。
Edexcel WPH16/01 App.10 style
Given x=3.2\pm0.1\,\mathrm{cm} and y=1.0\pm0.1\,\mathrm{cm}, find z=x-y with its absolute uncertainty.
z=2.2\,\mathrm{cm}；\Delta z\approx0.1+0.1=0.2\,\mathrm{cm} \Rightarrow 2.2\pm0.2\,\mathrm{cm}。
[M1] subtraction。
[M1] sum of absolute uncertainties。
[A1] final quoted interval。
Edexcel WPH16/01 MS style
Explain in words why \Delta(t-x) is often taken as \Delta t+\Delta x in mark schemes.
两读数独立且各带仪器不确定度；保守上界取相加（与 RSS 区分，以卷面 MS 为准）。
[B1] independent readings。
[B1] conservative combination。
Percentage & Compound Uncertainty（百分不确定度与合成 · 6.5）
📖 Definition6.5：正确合成百分不确定度（如乘积 z=xy 时 \%u_z\approx\%u_x+\%u_y；商类似相减）；幂次乘倍数。ER：%u 通常比主量少一位 SF。
🔑 KeyMS 常标 ecf：前步 % 错会传到 compound，但方法分仍可拿。
🎯 Exam focus写清 “absolute vs %” 再选公式，避免混用。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 各输入 %u。
Step 2 \rightarrow 按运算规则合成。
Step 3 \rightarrow 与主量比较 SF。
Edexcel WPH16/01 Oct 2025
Combine % uncertainties in d and (t-x) when calculating a refractive index n.
MS 常见：若 n\propto d/(t-x) 则 % 为 \%d+\%(t-x)（ecf 具体式依题）。
[M1] correct combination rule。
[A1] final % uncertainty。
Edexcel WPH16/01 Jan 2026
Why should percentage uncertainty be quoted to fewer s.f. than the value itself?
避免暗示精度高于测量；与 ER 一致。
[B1] not over-precise。
[B1] reflects measurement limit。
Worst Acceptable Lines: Δm & Δc（图线斜率与截距的不确定度 · 6.5 + App.10）
📖 Definition6.5 与 App.10：在最佳拟合线两侧作仍可接受的最陡与最缓直线（或按误差棒旋转），分别读梯度 m_{\max},m_{\min}，常用 \Delta m=\tfrac{1}{2}|m_{\max}-m_{\min}|；截距则在纵轴（或延长线）上比较三条线的位移得 \Delta c。
🔑 KeyWorst lines 须穿过数据散布区而非随意画；若 MS 给误差棒，则以棒端约束线的摆动范围。
🎯 Exam focus题若求 “% uncertainty in gradient”，用 \Delta m/m_{\mathrm{best}}\times100\%；与单点读数 %u 区分。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 画 best-fit 并大三角形得 m_0。
Step 2 \rightarrow 画 steepest / shallowest acceptable，各取大三角形。
Step 3 \rightarrow 由 m_{\max},m_{\min} 得 \Delta m（及截距差得 \Delta c，ecf）。
Edexcel WPH16/01 App.10 style
Draw steepest and shallowest acceptable lines on your graph and determine the percentage uncertainty in the gradient.
读 m_{\max},m_{\min},m_0；\Delta m=\tfrac{1}{2}(m_{\max}-m_{\min})；\%u=\Delta m/m_0\times100\%。
[M1] two extra lines drawn。
[M1] gradients read。
[A1] % uncertainty value。
Edexcel WPH16/01 App.10 style
How is uncertainty in the y-intercept estimated from worst acceptable lines?
三条线与 y 轴（或 x=0 处）交点不同 → 取交点读数半极差作为 \Delta c（ecf）。
[B1] intercept spread identified。
[B1] half-range / max-min idea。
9. Precision, accuracy, sensitivity (6.5)
Precision, Accuracy & Sensitivity（术语辨析 · 6.5）
📖 DefinitionPrecision：读数分散小/重复性好。Accuracy：接近真值。Sensitivity：输入小变化引起输出可分辨变化（仪器或曲线斜率语境）。
🔑 Key6.5 明确要求 use the terms appropriately。
🎯 Exam focus不要混用 “precise = correct”；系统误差高精度仍不准。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 先判题问的是仪器还是图。
Step 2 \rightarrow 选术语 + 定义一句。
Step 3 \rightarrow 用数据或散点支撑。
Edexcel WPH16/01 May 2024
A set of repeated voltages are close together but all 5\% higher than the calibrated value. Comment on precision and accuracy.
分散小 \rightarrow precise；整体偏移 \rightarrow not accurate / systematic error。
[B1] precision comment。
[B1] accuracy / systematic comment。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024
What is meant by the sensitivity of a force sensor in this context?
小力变化产生可分辨的电信号/读数变化；或斜率 \mathrm{d}V/\mathrm{d}F 大（依题）。
[B1] small change in input。
[B1] measurable change in output。
Modify the Experiment to Reduce Uncertainty（改进以减小不确定度 · 6.5）
📖 Definition6.5：suggest realistic modifications 减 random 或 systematic uncertainty。必须可操作：增加重复、改进几何、用更灵敏传感器、自动采集等。
🔑 Key与 6.4 improvements 重叠但此处强调 uncertainty / error bar 角度。
🎯 Exam focus每条改进 = 装置/步骤 + 减哪类误差。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 指出来源：random / systematic。
Step 2 \rightarrow 对应改法。
Step 3 \rightarrow 预期 %u 或散点变化。
Edexcel WPH16/01 Jan 2025
Suggest how to reduce percentage uncertainty in measuring a small extension of a wire.
用更长标距/光学杠杆/游标读数装置；多次加载卸载取平均。
[B1] increase measurable Δx。
[B1] repeats / averaging。
Edexcel WPH16/01 Oct 2025
How could timing uncertainty for a pendulum be reduced without changing its length?
测多周期除 n；光电门；光屏放大角位移信号等。
[B1] multiple periods。
[B1] electronic timing / light gate。
10. Evaluation & synoptic (6.5 + U4/U5)
Systematic vs Random & Conclusions（系统与随机误差 · 6.5 + 高分结论）
📖 DefinitionRandom：散点围绕真值波动，可重复平均减小。Systematic：整体偏移，重复不能消除，需改方法/校准。结论题要回扣题设目的与证据。
🔑 KeyER：command word evaluate / assess 常缺最后一句价值判断。
🎯 Exam focus写 “supports / does not support model within uncertainty” 模板。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 分类误差来源。
Step 2 \rightarrow 各给改进或接受范围。
Step 3 \rightarrow 结论 + 不确定度语句。
Edexcel WPH16/01 Jan 2026
Evaluate whether the data support a proposed linear relationship within experimental uncertainty.
比较梯度/截距与理论；讨论 %u；一句结论是否支持。
[B1] comparison to theory。
[B1] uncertainty mentioned。
[B1] justified conclusion。
Edexcel WPH16/01 May 2025
Identify one likely systematic error in a circuit measurement of resistance and its effect.
例如伏特表分流/导线电阻/温度漂移 \rightarrow R 整体偏大或偏小。
[B1] systematic source。
[B1] direction of bias。
Appendix 9: Command Words（指令词 · App.9）
📖 DefinitionDescribe：陈述现象/步骤。Explain：因果链 + 物理原理。Justify：证据支持选择。Evaluate / Assess：利弊、局限、结论需平衡。
🔑 KeyWPH16 ER：describe vs explain 混用会失分；用分值拆点。
🎯 Exam focus题中 “suggest” 也要合理物理，不可玄学。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 圈 command word。
Step 2 \rightarrow 决定写几条独立论据。
Step 3 \rightarrow explain 每条带 because / therefore。
Edexcel WPH16/01 Jan 2022 ER
Why do students lose marks when they write two unrelated techniques for a single ‘explain’ question?
explain 需要 why 机制；两条无关技术 = 未建立因果（ER）。
[B1] link technique to reason。
[B1] single coherent chain。
Edexcel WPH16/01 Oct 2024
What extra sentence is often needed for an ‘evaluate’ question on method?
比较改进成本/可行性，并给出是否值得或局限（依 MS）。
[B1] limitation or trade-off。
[B1] overall judgement。
Synoptic: U4 & U5 Practical Threads（综合：U4/U5 实验情境迁移）
📖 Definition规范：U6 考查在 U4、U5 做实验时发展的程序与技巧；卷面可为 novel 情境。应建立索引：场与粒子（E,B、轨迹、RC 指数）、热与气体（Boyle、潜热、thermistor）、振动与波（共振、T,f）、核计数与吸收（本底、\ln I）等。
🔑 Key与 WPH15 数据题衔接：同一数学技能（log、指数、%u）在 WPH16 以 实验设计/评价 形式出现。
🎯 Exam focus不必背原 CP 步骤，要会迁移变量名与误差分析语言。
🛠️ TechniqueStep 1 \rightarrow 识别底层模型（指数/线性/反比）。
Step 2 \rightarrow 选仪器与控制量。
Step 3 \rightarrow 选图与不确定度策略。
Edexcel WPH16/01 + WPH15 synoptic
Link measuring exponential decay in RC to plotting \ln V vs t in a practical paper.
线性化 \ln V=\ln V_0-t/\tau \rightarrow 斜率 -1/\tau；减系统漂移需初始校零。
[B1] linearisation choice。
[B1] physical meaning of gradient。
Edexcel WPH16/01 + U5 thermal
Why might a Boyle’s law investigation appear in WPH16 as a graphing task?
训练定温控制、p–V 数据与 log–log 检验 p\propto V^{-1}（spec Unit 6 明示例）。
[B1] constant T control。
[B1] log graph purpose。